阶梯栅介质双层石墨烯场效应晶体管及其制备方法

摘要

一种阶梯栅介质双层石墨烯场效应晶体管，包括一个底栅电极、一个底栅介质层、一个双层石墨烯有源区、一个金属源电极、一个金属漏电极、一个阶梯顶栅介质层和一个顶栅电极；所述底栅介质层位于底栅电极的上方，双层石墨烯有源区位于底栅介质层的上方，金属源电极和金属漏电极分别在双层石墨烯有源区的两端，且同时覆盖底栅介质层和部分双层石墨烯有源区，阶梯顶栅介质层覆盖在金属源电极、金属漏电极和两电极之间的石墨烯上，顶栅电极只部分覆盖在阶梯顶栅介质层的上方，与金属源电极和金属漏电极边缘的距离相等。本发明通过引入阶梯顶栅介质层，有效减小关态时源区和栅控沟道之间的隧穿窗口，从而获得较小的关态电流，改善了器件的开关比。

主权项

一种阶梯栅介质双层石墨烯场效应晶体管，其特征是，包括一个底栅电极(1)、一个底栅介质层(2)、一个双层石墨烯有源区(5)、一个金属源电极(6)、一个金属漏电极(7)、一个阶梯顶栅介质层(8)和一个顶栅电极(9)；所述底栅介质层(2)位于底栅电极(1)的上方，双层石墨烯有源区(5)位于底栅介质层(2)的上方，金属源电极(6)和金属漏电极(7)分别在双层石墨烯有源区(5)的两端，且同时覆盖底栅介质层(2)和部分双层石墨烯有源区(5)，阶梯顶栅介质层(8)覆盖在金属源电极(6)、金属漏电极(7)和两电极之间的石墨烯上，顶栅电极(9)只部分覆盖在阶梯顶栅介质层(8)的上方，与金属源电极(6)和金属漏电极(7)边缘的距离相等，距离为100nm～1um；对于双层石墨烯有源区(5)，被顶栅电极(9)覆盖的区域定义为沟道，而未被顶栅电极(9)覆盖的区域中，金属源电极(6)一侧的区域定义为源区，金属漏电极(7)一侧的区域定义为漏区。